Механические потери динамические

Рис. 63. Зависимость динамического модуля упругости (/, 2) и тангенса угла механических потерь 3, 4) от темнературы а — битум, б — битум с ДСТ

Рис. 2. Температурные зависимости динамических характеристик (модуля Юнга Е и фактора механических потерь б) аморфных полимеров поливинилхлорида (ПВХ) и полиметилметакрилата (ПММА).

Существует несколько связанных между собой характеристик механических потерь при динамических режимах испытания . Коэффициентом механических потерь (или относительным гистерезисом) X называется отношение площади петли гистерезиса к площади, заключенной между кривой напряжения и осью абсцисс, где отложены деформации. Из этого определения следует, что [c.217]

При динамических измерениях можно определять энергию, запасаемую в полимере и обратимо отдаваемую им в каждом цикле. Мерой этой энергии служг г модуль упругости Одновременно определяется сопротивленне полимера деформированию, обуслов-ленное диссипацией энергии, — переходом некоторой части работы деформирования в тепло. Эта часть сопротивления тела деформированию характеризуется модулем потерь О". Отношение Ср /С называется тангенсом угла механических потерь 1дб, так как именно вследствие диссипативных потерь в каждом цикле происходит сдвиг деформации относительно напряжения на определен-цьш фазовый угол, притом тем больший, чем больше потери. Модуль потерь и модуль упругости имеют одинаковую размерность дин1ем . Отношение модуля потерь к круговой частоте 0 7(й —т) называется динамической вязкостью Она имеет ту же размерность, что и коэффициент вязкости в уравнении НьютОна, [c.263]

ДИНАМИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ УПРУГОСТИ и КОЭФФИЦИЕНТ МЕХАНИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ [c.107]

Выше уже упоминалось, что модуль упругости изменяется при изменении скорости деформации испытываемого образца и что это вытекает из временной зависимости деформации от напряжения. Если напряжение изменяется периодически с относительно малой амплитудой и если известно, как деформация отстает от напряжения, то можно вычислить динамический модуль упругости О и коэффициент механических потерь б, который характеризует способность материала поглощать колебания. Динамический модуль упругости возрастает с повышением частоты синусоидального напряжения, а коэффициент потерь обычно проходит через несколько областей, в которых материал обнаруживает максимальное поглощение колебаний. Эти характеристические частоты соответствуют частотам отдельных атомных групп в цепи. Определение зависимости динамического модуля упругости и коэффициента механических потерь от температуры в диапазоне от очень низкой до близкой к температуре плавления полимера дает представление о температурном интервале, в котором наблюдается увеличение подвижности характеристических групп макромолекул, сопровождаемое заметными изменениями свойств полимера. Этот метод, [c.107]

Динамические методы весьма перспективны для изучения свойств граничных слоев. Они позволяют быстро и точно определить параметры, характеризующие структурно-механические свойства граничных слоев жидкостей такие, как динамический модуль сдвига, тангенс угла механических потерь, вязкость и т. п. [c.74]

Рис. 143. Зависимость характеристической энергии технических резин (каждая точка соответствует определенной резине) от фактора (т,—динамическая вязкость (1) круговая частота), характеризующего механические потери при динамических испытаниях

Рис. 3. Температурные зависимости динамического модуля Е и фактора механических потерь б частично-кристаллических полимеров полиэтилена низкого давления и полиэтилена высокого давления.

Некоторые данные динамических механических потерь представлены на рис. 8.44. а- и р-максимумы релаксационных потерь при низких температурах для утомленных образцов сравнивались с соответствующими максимумами исходных образцов. Во всех случаях образцы, утомленные при большом числе циклов воздействия (>2000 циклов нагружения при напряжении Смакс/Су > 0,56), разрушались во время динамических испытаний. [c.299]

Основными характеристиками копра являются запас энергии, определяемый как произведение веса маятника на расстояние от оси его качания до центра тяжести, и центр удара, который можно вычислить по периоду колебаний маятника. Ра шость между первоначальным запасом энергии и энергией отскока равна величине механических потерь. Определив механические потери, рассчитывают динамические характеристики резины. [c.49]

Резонансные эффекты разыгрываются в переходной области значительная часть энергии расходуется на молекулярные перестройки, а фазы напряжений и деформаций не совпадают. Тангенс угла механических потерь, численно равный отношению мнимой и вещественной компонент динамического модуля, характеризует диссипацию энергии в переходной области [38, с. 53]. [c.97]

Упруго-гистерезисные свойства вулканизаторов могут быть охарактеризованы динамическим модулем и одним из показателей внутреннего трения (тангенсом угла механических потерь или модулем внутреннего трения [87]). [c.101]

В области нехрупкого разрушения полимеров между температурами Тхр и Тс (см. рис. 11.4) рассеяние упругой энергии при росте трещин из-за различных локальных деформационных процессов становится существенным и термофлуктуационный механизм переходит в термофлуктуационно-релаксационный (см. табл. 11.2). Кроме того, механические потери оказывают существенное влияние на динамическую прочность полимеров при циклических нагружениях. Вызываемый ими локальный разогрев в местах перенапряжений ускоряет рост трещин и снижает долговечность и прочность. [c.314]

Харди изучая растворимость и диффузию водяных паров в кристаллических полиацеталях, показал, что растворимость является линейной функцией степени кристалличности, а коэффициент диффузии возрастает с уменьшением плотности полимера. Характерно, что зависимость О от плотности для линейного полимера коррелирует с интенсивностью динамического пика механических потерь, связанного с размораживанием по- [c.142]

Анализ зависимости фактора механических потерь или величины модуля от температуры в области температур от минус 80 °С до комнатной при частоте воздействия 1 Гц наряду с информацией об области стеклования позволяет судить о температурной зависимости действительной составляющей динамического модуля резины [21]. [c.509]

При испытаниях могут возникнуть изменения структуры образцов и их свойств в результате значительного повышения температуры из-за механических потерь при больших амплитудах, частотах и продолжительности испытаний может произойти преждевременное их разрушение. Поэтому при стандартных испытаниях результаты начальных циклов и длительных испытаний должны исключаться. Поскольку влияние повышенных частот эквивалентно влиянию понижения температуры, в работах, требующих широкого диапазона частот, из-за сложности его осуществления измерения динамических характеристик ведут в широком диапазоне температур. [c.138]

СИХ пор не исследовался, с целью проверки высказанных выше соображений нами были проведены исследования вязкоупругих свойств наполненных полимеров в динамическом режиме нагружения. Были изучены частотные и температурные зависимости модуля упругости при сдвиге G и тангенса угла механических потерь tg6 для эпоксидной композиции с различной концентрацией кварцевого наполнителя. Из приведенных зависимостей G от частоты деформирования были вычислены спектры времен релаксации. На рис. И1. 32 построена спектральная функция Н для различных времен релаксации т их при различных объемных долях наполнителя Ф. При малой концентрации наполнителя (Ф = 0,04) спектр времен релаксации претерпевает заметные изменения лишь в области малых времен, несколько смещаясь в сторону малых времен релаксации. [c.140]

В установке 2-го типа регистрировались амплитуды колебаний как нижнего, так и верхнего (зажатого) концов образца. При этом расчет значений динамического модуля Е и фактора механических потерь производился по формулам [4] [c.562]

При исследовании полиэтилена различной плотности в интервале температур 20—160° С также были обнаружены две области резкого изменения динамических характеристик (рис. 3). Так как у полиэтилена низкого давления плотность молекулярной упаковки больше во всем охваченном интервале температур, значение его динамического модуля сохраняется большим, а механических потерь — меньшим. Выше уже указывалось, что область стеклования для полиэтилена лежит при более низких температурах, поэтому проявляющиеся при +40, +50°С максимумы можно связать лишь с изменением подвижности метиленовых групп на границах аморфных и кристаллических участков, ибо движение кинетических единиц, меньших, чем сегменты в аморфных областях полиэтилена, проявляется при температурах, меньших [10]. Из данных рис. 3 следует, что у полиэтилена с меньшей плотностью высота максимума заметно больше, это свидетельствует о большей свободе движения метиленовых групп СНг. Высокотемпературная область резкого изме- [c.565]

Для облегчения молекулярной интерпретации данных измерения температурных зависимостей динамического модуля и фактора механических потерь дополнительно производились дилатометрические измерения. При скорости нагревания град мин значения температур структурного стеклования для исследованных полимеров оказались следующими ПВХ — 367° К, ПММА — 391° К, ПЭвд — 196° К, ПЭнд — 201° К, Ф-ФС — 412° К, Л-Ф-ФС — 369° К. [c.564]

Из приведенных на рис. 2 зависимостей Е = 1 Т), tg 6 = 1 Т) аморфных полимеров поливинилхлорида и полиметилметакрилата видно, что в двух температурных областях проявляется резкое уменьшение динамического модуля Е и соответствующее ему увеличение фактора механических потерь б. [c.564]

Рис. 4. Температурные зависимости динамического модуля Е и фактора механических потерь tg 6 фенол-формальдегидной смолы с гексаметилентетрамином в качестве ускорителя отверждения.

Рис. 6. Температурные зависимости динамического модуля Е и фактора механических потерь tg б лигнин-фенол-формальдегидной смолы при замещении 50% фенола лигнином.

Первым исследователем, применивши динамический механический метод к смесям полимеров, был Нильсен с сотр. [119], несколько позже довольно обширные исследования были проведены Вольфом с сотр. [120]. В этих работах было обращено внимание на то, что кривая зависимости механических потерь от температуры имеет число максимумов равное числу полимерных компонентов, что указывало [c.33]

С помощью данных, полученных методом дифракции рентгеновских лучей, Сикка получил среднее брегговское расстояние бре1т 0,48 нм для неутомленных пленок ПС, которое на 0,01 нм больше, чем для утомленного образца (2500 циклов воздействия). Этот отрицательный сдвиг брегг. по-видимому, был надежно определен. Его связали с уменьшением внутри-фенильных и межфенильных расстояний. Усталость по истечении 2500 циклов нагружения также обнаруживалась по изменению динамических механических потерь [144]. На рис. 8.42 [c.296]

Свойства полимерно-битухмных систем значительно отличаются от свойств битумов. Введение 2% ДСТ приводит к появлению у битумов П типа тиксотропных свойств, ранее отсутствовавших, и повышению этих свойств у битумов I и П1 типов. С увеличением температуры динамической модуль упругости (рис. 63) снижается у битума более резко, чем у полимерно-битумной системы, а тангенс угла механических потерь б резко возрастает, в то время как в исследованном температурном интервале 1дб полимерно-битумной системы практически не зависит от температуры, что свидетельствует о высокой теплоустойчивости этого материала. [c.245]

Наибольшее распространение, по-видимому, получил динамический ме-нический анализ, согласно которому измеряются температурные зависимо-и действительной Е и мнимой Е" частей комплексного модуля упругости = Е + /Е", а также тангенса угла механических потерь tgSj = Е"/Е (рис.34). мпературная зависимость tgSg обнаруживает несколько максиму мов, из ко-рых наиболее интенсивный (и высокотемпературный) связан с переходом стеклообразного состояния в высокоэластичесюе. [c.111]

Приборы, работающие по принципу свободнозатухающих резонансных колебаний, частота которых при прочих равных условиях определяется только величиной модуля (жесткости) образца. Известно, что в стеклообразных полимерах частота выше, чем в высокоэластических. По затуханию колебаний рассчитывают механические потери, а по частоте - динамический модуль. [c.378]

При шумении механических потерь пик tg 5 (при Тс) всегда ниже для наполненных смесей, что может быть связано с резким возрастанием динамического модуля эластичности наполненных композиций в области высокоэластичности. Этот эффект определяется типом полимера и наполнителя, характером процесса смешения. [c.581]

Исследование динамических свойств фенол-формальдегидной смолы (Ф-ФС) с гексаметилентетрамином (ГМТА) в качестве отвердителя в интервале температур 300—550° К показало, что характер температурных зависимостей Е и tg б позволяет проследить переходы Ф-ФС при нагревании из стадии резола в резитол и резит (рис. 4). В резольной форме Ф-ФС представляет собой линейный полимер со сравнительно низким динамическим модулем ( = 4500 кГ/см ). В процессе отверждения при переходе из стадии Л в стадию В значение динамического модуля увеличивается более чем в 4 раза. Наконец, при переходе Ф-ФС из стадии В в стадию С происходит дальнейшее увеличение густоты пространственной сетки и значение динамического модуля возрастает до 29 000 кГ1см . В каждом температурном интервале перехода Ф-ФС из одной стадии в другую фактор механических потерь проходит через отчетливо выраженный максимум. Изучение температурных зависимостей динамических характеристик Ф-ФС, отвержденной в течение 50 минут при +150° С, показало, что отчетливо проявляется лишь одна область резкого изменения и tg б. По-видимому, она связана с изменением подвижности участков макромолекул между первичными узлами густой пространственной сетки. О значении условной температуры проявления данной области релаксации можно судить, проведя касательную к восходящей кривой механических потерь (рис. 5). [c.566]

Уравнения (V. 5) и (V. 6) применимы ко многим системам, в которых два компонента образуют раздельные невзаимодействуюшие фазы. Например, при применении модели Такаянаги для описания динамического модуля упругости и механических потерь бутадиен-стирольного каучука, усиленного частицами полистирола размером 400 А, было установлено [435], что в высокоэластической области наполнитель резко увеличивает модуль, но мало влияет на него в области стеклообразного состояния. При этом не было обнаружено изменения температур стеклования компонентов в смеси по сравнению с чистыми компонентами. Поведение системы хорошо описывается с помощью обсуждаемых уравнений без рассмотрения влияния наполнителя на сегментальную подвижность макромолекул каучуковой фазы. [c.224]

Процессы перехода к состоянию термодинамического равновесия в полимерах осуществляются за счет самых различных видов молекулярного движения. Каждому виду молекулярного двил екия соответствует определенный релаксационный процесс, который характеризуется своим временем релаксации. Для того чтобы наблюдать и исследовать какой-либо релаксационный процесс в полимерах и соответствующий ему тип молекулярного двил<еиия, необходимо, чтобы время воздействия на полимер (или время наблюдения) было соизмеримо со временем релаксации. Следовательно, для изучения релаксационных процессов акустическими методами (а это один из наиболее распространенных методов их изучения) необходимо, чтобы период звуковых колебаний был того же порядка, что и время релаксации полимера. Рассмотрим линейный аморфный полимер, находящийся в высокоэластическом состоянии. В этом случае число возможных конформаций, которые мол ет принимать каждая макромолекула, достаточно велико, и в полимере реализуются весьма разнообразные виды молеку-лг рного движения. Пусть в таком полимере распространяются звуковые колебания, частоту которых можно изменять в широких пределах. Если частота звуковых колебаний очень мала, т. е. период звуковых колебаний очень велик по сравнению с временем релаксации са- . ых больших кинетических элементов макромолекул, то энергия звуковых колебаний, которую получат за период элементарный объем полимера, будет быстро перераспределяться по всему объему полимера вследствие сегментальной подвижности микроброуновского типа (диффузии сегментов макромолекул). В этом случае процесс рассеяния энергии носит квазиравновес-ный характер, механические потери невелики, и полимер быстро восстанавливает свои размеры и форму пос.п -снятия приложенного внешнего напрял ения. Естественно, что и динамический модуль упругости полимера (а также скорость звука в нем) будет очень малым, т. е. такого л<е порядка, как и жидкости. [c.254]

Если и дальше повышать частоту колебаний, т. е. уменьшать отношение Г/т (увеличивать ат), то все большее число сегментов будет выбывать из игры , и когда период звуковых колебаний станет соизмерим с временем релаксации (сотл ), коэффициент механических потерь tgo пройдет через максимум, а при дальнейшем возрастании частоты механические потери в полимере начнут уменьшаться. Динамический модуль и скорость звука при этом будут возрастать. [c.255]

Основными параметрами, характеризующими динамические вязкоупругие свойства полимеров, являются компоненты ко мплексных модулей упругости динамические модули упругости и модули потерь, а также тангенс угла механических потерь tgo. Динамические вязкоупругие свойства полимеров обычно изучаются при использовании низкочастотных акустических колебаний и могут рассматриваться как низкочастотные а-кустические свойства. [c.257]

Тенлообразоваиие в процессе работы резины определяется формулой Е sin в, где Е — динамический модуль, sin 0 — величина механических потерь. [c.255]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология